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煤矿电网中性点接地方式该如何选择

发表日期:2014-07-14 00:18:42   所属分类:电阻柜技术百科   浏览 1240 次

1、概述

电网中性点接地方式是影响供配电可靠性和安全性的一个主要因素,它直接影响着接地电流的大小和过电压的高 低。接地电流过大,对电网的危害:

①将使接地点附近的电缆温度剧增,降低电缆的绝缘,将使绝缘击穿造成两相或三相短路故障;

②接地点的电弧不易自灭,电弧将可能断断续 续地燃烧,易引起间欲电弧过电压。这种间歇电弧过电压一般为2.1 ~ 3.2倍的额定相电压;

③将使接地线尤其接地点处的接地线电位升高。

2、电力系统中性点接地方式

电力系统中性点接地方式通常分为大接地电流系统和小接地电流系统两类。前者包括直接接地和经低电阻接地; 后者包括不接地、谐振接地和经髙电阻接地。由于大接地电流对供电系统的危害较大,因而《煤矿安全规程》第443条 规定:严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中 性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电;第457条 规定:矿井高压电网,必须采取措施限制单相接地电容电流<20A。因此,煤矿电网均采用小电流接地系统。

3、煤矿电网中性点接地方式

(1)不接地

中性点不接地是指中性点通过电网对地电容接地。

其优点是:

①电网发生单相接地故障时稳态工频电流小;

②如出现金属性接地故障,可单相接地运行,提高了供电可靠性;

③接地电流小,减小了跨步电压和接触电压。以及对信息系统的干扰,减小了对低压网的反击等;

④节省了接地设备,接地系统投资少。

缺点是:

①与中性点电阻器接地系统相比,产生的弧光过电压和铁磁谐振过电压等较高

②在间歇性电弧接地故障时,产生的髙频振荡电流大,会引发相间短路;

③不能迅速地确定故障点及时切除接地故障线路。

(2)谐振接地

中性点揩振接地是指配电网中一个或多个中性点经消弧线圈与大地连接,目的是使接地故障残流小。优点是中性点消弧线圈接地系统较好;缺点是中性点消弧线圈接地系统出现最大幅值弧光过电压概率较小。

(3)经高电阻接地

中性点经髙电阻(电阻柜)接地系统是限制接地故障电流矣10Ao中性点经电阻器接地可以限制间歇性电弧接地故障时产生的瞬态过电压,其优点是可防止阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,接地电流水平在10A,可以不立即清除接地故障。但使用范围仅适用于6kV~10kV小型配电网和发电厂用电系统。

4、离电阻接地系统

(1)性能

经高电阻接地时,单相接地故障时的电阻电流被限制在等于或略大于系统总电容电流区间,即Rn小于等于X∞/3,Irn大于等于3I∞,如图1所示。

通常,当发生电弧接地时,若为单相接地将使非故瘅相对电压升髙3倍,此时电网的线电压仍维持对称状态,对负荷没有影响。如果发生的是间歇性电弧接地故障,非故障相对地电压将大大超过3倍,而且波及整个电网,会使绝缘薄弱环节相继发生绝缘击穿,使事故扩大;若采用中性点经髙阻接地后,则对间歇性电弧接地过电压和串联谐振过电压有较大的抑制作用,可有效地防止异常过电压对电动机、电缆绝缘的危害,可保证用电设备安全地运行。

(2)电阻值

安全电阻值的选取一般应考虑以下几点:

1)过电压

用戴维南定理对图1的电网情况转化成图2的等效电路 图,此时的等效电路电压等于人身未触电以前A相的对地电压W,等效阻抗Z等于三相电网对地的绝缘电阻r和电容C与中性点接地电阻Rn并联后的数值,根据等效电路图,设人体电阻为Rr,则通过人体的接地电流Ir=Ua·(Rr+2)负一次方。

人身触电电流将随Rn的变化而变化。在r和C0一定的条件下,接入Rn总会使人身触电电流值减小,而不是增大,有益于安全。

2)单相接地电流

按单相接地电流选取Rn,应保证最大的接地电流满足开断容量的要求,且留有一定的冗余。一般应控制单相接地电流小于三相短路电流,最小单相接地电流应满足接地继电器灵敏度的要求。

高阻接地允许带接地运行1 ~2h。采用髙阻接地方式通常并不要求发生接地故障时立即切除故障,这对需要连续生产的企业是很重要的。


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